웨어러블 디바이스 시장, ‘스마트폰·태블릿’ 대체 핵심으로 ‘부상’

최근 ICT산업에서 가장 주목 받고 있는 사물인터넷(IoT)은 산업자동화, 스마트홈, 헬스케어, 의료기기, 스마트시티, 커넥티드카 등 산업 전반에 유용하게 사용되고 있다. 그 중 모바일 기반 OS와 연동시켜 사용하는 방식인 스마트 웨어러블 기기는 일반 소비자에게 가장 친숙하다.

업계에서는 IoT산업 중 가장 단기간에 상업화 시장에서 자리잡을 수 있는 분야를 웨어러블 기기로 보고 글로벌 기업들은 기술개발 강화와 함께 신제품을 활발히 선보이고 있다.

2015년 5월 맥캔지 앤 컴퍼니(McKinsey&Company)와 글로벌반도체연합회(GSA: Global Semiconductor Alliance)가 공동으로 진행한 ‘사물인터넷을 위해 반도체 기업들의 기회와 도전과제’ 발표에서 IoT 산업 중 웨어러블과 산업자동화가 기술발전과 인프라가 가장 잘 구축돼 있으며 높은 시장 수익성을 확보하고 있다고 평가했다.

이번 발표는 GSA 고위직 임원을 포함한 회원사 임원 299명 대상 설문조사 결과로 기술발전, 강력한 시장환경, 적합한 생태계를 사물인터넷 수요가 폭발적으로 증가하기 위한 3가지 핵심 요건으로 꼽았다.

반면 커넥티드카는 대중화 되기에 현재 가격 경쟁력이 낮고 안전과 신뢰성 확보와 법적 이슈 등의 이유로 IoT 핵심요건이 잘 갖춰지지 않았고 스마트홈도 가격 경쟁력 면에서 낮았다. 의료기기는 엄격한 보안과 표준 규제 등이 해결해야 할 문제로 언급됐다.

글로벌 기업, 불붙은 신기술 개발 경쟁

최근 ICT 산업 전체적으로 IoT 시장 공략을 한층 강화하고 있는 가운데 삼성전자와 인텔 등 주요 반도체업체들은 단기적으로 일반 소비자를 대상으로 판매되는 모바일 디바이스, 웨어러블 시장에 더 중점을 두고 있다.

삼성은 지난해 11월 빅데이터 분석업체인 독일 SAP과 전략적 협력을 맺고 모바일과 클라우드 기반의 새로운 기술과 서비스를 내놓겠다고 밝혔다. 두 회사는 이를 위해 공동혁신센터를 세우고 삼성전자의 웨어러블 기기에 특화된 유통, 금융, 헬스케어 등 기업용 모바일 솔루션 개발에 협력키로 했다.

인텔도 2015년 주요 투자 전략을 IoT와 웨어러블로 설정하고 역량 강화를 위해 센서 반도체부터 빅데이터 분석까지 엔드투엔드(End to End) 솔루션을 제공할 계획이다.

인텔은 2013년 IDF(inti Developer Forum)에서 IoT 비즈니스 팀을 만들었으며 웨어러블 기기를 겨냥해 작고 에너지 효율적인 시스템을 담은 칩을 개발하는데 주력하고 있다.

모바일 운영체제(OS) 출시 이후로 모바일 양대 산맥을 구축하고 있는 구글과 애플도 최근 활발한 인수합병(M&A)으로 IoT 분야의 경쟁력을 키우고 있으며 올해 웨어러블 기기 출시를 활발히 진행하고 있다.

매년 구글과 애플은 개발자를 대상으로 컨퍼런스(구글 5월 I/O, 애플 6월 WWDC)를 개최를 통해 서비스 개발 동향과 미래 비전을 공개하고 있다.

올해 구글과 애플의 개발자 컨퍼런스에서는 웨어러블 OS와 모바일 OS를 별도 세션으로 분리해 진행한 점이 눈에 띈다. 구글과 애플은 사물인터넷, 웨어러블 기기 등으로 모바일 OS 확장을 통한 생태계 범위 확대와 콘텐츠 서비스와의 연계 강화를 강조하며 올해의 방향성을 제시했다.

최근 스마트폰 시장이 성숙기로 접어들고 시장 성장률 둔화에 들어서면서 모바일 OS에 기반을 둔 구글과 애플이 콘텐츠 서비스와 신규 수익원을 확보하려는 움직임은 모바일 생태계 강화 차원에서 자연스러운 수순으로 보인다.

웨어러블 시장으로 눈을 돌린 애플은 2014년 10월 아이폰6와 함께 애플워치를 처음 선보였으며 국내에는 지난 6월 말 정식 출시했다.

애플워치는 원격으로 문을 열거나 닫을 수 있고 이메일, 간편결제, 전화통화, 일정확인, 음악감상 등을 할 수 있다.

또 디지털 터치로 스케치, 사용자의 심장 박동수를 체크하고 운동 추적 데이터를 통해 iOS 단말기와 동기화시켜 건강관리가 가능하다.

스마트안경 등 웨어러블 시장에 가장 먼저 새로운 시도를 해왔던 구글도 올해 여름 생명공학기술(BT)과 정보통신기술(IT)이 융복한 손목시계형 웨어러블 의료기기를 선보였다.

각종 센서들을 장착한 구글의 의료용 스마트 워치는 스마트폰 앱으로 심전도(ECG) 측정 등 건강 진단을 할 수 있고 신체 건강 관련 데이터의 저장과 실시간 모니터링이 가능하다. 또 빛과 소리 등 디바이스 주변의 조건들도 모니터링해 건강 적신호를 시사하는 각종 변화도 파악할 수 있게 설계됐다.

이번에 선보인 구글 스마트워치에는 심장병 환자들이 퇴원 후 심장박동 상태를 체크하고 파킨슨병 환자들이 운동이나 외부 활동을 줄이게 되면 건강에 어떤 변화가 오는지 파악할 수 있는 애플리케이도 포함돼 있다.

구글은 스위스 제약회사 노바티스와 당뇨병 환자들이 주기적으로 혈당 수치를 관찰할 수 있도록 설계된 스마트 콘택트 렌즈 생산도 계약을 체결한 상태다.

이처럼 올해 유독 OS에 기반한 웨어러블 기기에 대한 소비자 관심이 급증함에 따라 삼성전자가 오는 9월 세계가전전시회(IFA)에서 차기 전략 스마트폰 갤럭시노트5와 함께 스마트워치 갤럭시기어A를 선보일 것으로 전망되고 있다.

삼성전자 갤럭시기어A는 운영체제에 원형 화면에 맞춘 새로운 사용자환경을 제공하는 타이젠 운영체제를 탑재해 원형 테두리를 이용해 다양한 기능을 조작할 수 있다. 이번 제품은 삼성전자가 2014년 11월 출시한 갤럭시기어S의 차기작이다.

M&A로 판 커지는 웨어러블 시장

웨어러블 시장의 급성장에 맞춰 업계에서는 초기 시장 장악을 위해 기술 개발과 자체 플랫폼 구축에 각축전이 일고 있다.

특히 애플과 구글, MS 등 자체적인 플랫폼을 보유하고 있는 글로벌 기업들은 음성인식에 역량을 집중하고 있다.

웨어러블 기기는 스마트폰처럼 문자를 입력할 수 없기 때문에 음성인식은 필수요소로 부각되고 있다.

음성인식은 사용자마다 다른 언어와 음색, 억양 등을 파악해야 하고 이를 오디오 파일로 변화해 분석해야 하는 첨단의 하드웨어와 소프트웨어의 집합체라고 할 수 있다.

2011년 처음으로 음성검색 앱 ‘시리’를 선보인 애플은 더 낳은 성능 향상을 위해 지난해 음성인식전문업체인 ‘노바리스테크놀로지’를 인수했다.

뒤늦게 구글도 2012년 음성인식 비서 서비스인 ‘구글 나우’를 론칭했으며 지난 2013년 SR테크그룹의 음성인식 관련 특허 포트폴리오를 인수하는 등 많은 투자를 아끼지 않고 있다.

SNS 플랫폼 페이스북은 웨어러블 기기를 직접 선보이지는 않지만 웨어러블 시대 변화에 발맞춰 지난 1월 음성인식 관련 스타트업인 윗닷에이아이(Wit.ai)를 인수했다.

윗닷에이아이는 오픈 플랫폼을 이용해 개발자들이 애플리케이션에 음성인식을 적용할 수 있도록 도왔다.

‘더 작고 오래 가게’… 센서·부품 시장도 지각변동

스마트폰 보다 작은 웨어러블 기기는 반도체, 차세대 배터리 연구 개발도 매우 중요하다. LG화학과 삼성SDI는 웨어러블 시장의 급성장에 맞춰 차세대 배터리 사용시간 개선에 대한 연구·개발(R&D)에 집중하고 있다.

LG화학은 자사 특허 기술인 ‘스택 앤 폴딩(적층)’ 방식의 장점을 활용해 다양한 형태의 제품에 적용할 수 있는 '프리 폼 배터리' 연구에 성공했다.

그중 ‘헥사곤 배터리’의 경우 여러 개의 배터리를 쌓은 뒤 측면을 자르는 방식으로 배터리 디자인을 구현하면 원형의 디자인의 스마트워치에 적용할 수 있다.

이 경우 기존 직사각형과 정사각형 모양의 배터리보다 용량은 약 25% 이상, 최대 4시간 더 사용할 수 있어 유용하다.

삼성SDI 역시 자사의 독자 기술인 ‘초소형 배터리 셀 적층’ 및 ‘V 벤딩’ 기술을 바탕으로 연내 알약 크기의 초소형 핀(Pin) 배터리 양산을 통해 시장 경쟁력을 더욱 강화하고 있다.

‘핀 배터리’는 일반 노트북용 원통형 전지보다 약 ‘80분의 1’ 가량 작은 초소형 배터리로 스마트워치 외에도 스마트글래스 등 새로운 웨어러블 기기까지 입지를 확대하겠다는 전략이다.

구글은 지난 6월 연례 개발자 대회 I/O에서 웨어러블에 탑재될 수 있는 손톱만한 크기의 초소형 레이더 칩 프로젝트 ‘솔리(Soli)’를 공개했다.

이 칩은 손가락의 움직임을 밀리미터 단위로 측정이 가능해 엄지와 검지의 미세한 움직임을 감지한다.

또 카메라나 일반 모션 센서가 아닌 레이더 기술을 적용해서 낮과 밤 구분 없이 쓸 수 있고 사물을 투과하고 손가락이 겹쳐졌는지 여부도 파악할 수 있다.

삼성전자와 인텔은 웨어러블 기기에 탑재된 각종 센서들을 통합해 효율적으로 관리하는 센서허브 기술개발을 완료했다.

삼성의 ‘바이오프로세서’는 마이크로컨트롤러유닛(MCU)과 디지털신호처리프로세서(DSP), 아날로그프론트엔드(AFE), 심전도(ECG), 맥파(PPG) 등이 통합된 형태의 칩으로 여러 개의 칩셋을 구성하는 것보다 면적을 대폭 줄일 뿐 아니라 전력효율성도 높일 수 있다.

인텔의 ‘큐리’는 32비트 x86 아키텍처(설계) 기반의 쿼크 프로세서와 386킬로바이트(kB)의 플래시 메모리, 80kB의 S램, DSP, 블루투스 스마트 외 가속도·동작 센서 등이 하나로 구성됐기 때문에 통합 칩 형태로 소형화시킬 수 있어 전략효율성에 좋다.

웨어러블 디바이스 시장, ‘황금알 낳는 거위’(?)

앞으로 웨어러블 시장은 시장 성장과 함께 기능 다양화, 제품 소형화이 움직임이 더욱 가속화 되면서 배터리, 반도체 등 무게와 크기, 기능에 관련된 기술개발이 계속될 것이다.

시장조사업체 스태티스타에 따르면 세계 웨어러블 기기 시장의 규모는 2011년 6억3000만달러에서 2014년 51억6600만달러로 급성장했고 2018년에는 126억달러(약 13조6500억원)에 이를 전망이다.

시장조사업체 IDC는 2015년 전세계 웨어러블 출하량은 4570만대를 예상되며 이는 지난해 1960만대 대비해 133.4% 성장한 수치라고 밝혔다.

또 향후 5년간 연평균 45.1%씩 성장해 2019년에는 출하량 규모가 1억2610만대에 달하는 거대한 시장이 형성될 것으로 전망했다.

특히 써드파티(third-party) 애플리케이션을 구동할 수 있는 스마트 웨어러블 출하량은 2015년 2570만대 규모로 2014년의 420만대 보다 무려 510.9% 증가한 수치다.

밴드, 팔찌, 시계 등 손목형(wrist-worn) 웨어러블은 2015년 전체 웨어러블 디바이스 출하량의 89.2%로 압도적으로 차지할 것으로 전망된다.

그 다음으로 클립이나 스트랩을 사용해 신체의 어느 부위에나 착용할 수 있는 모듈형(modular) 웨어러블 디바이스는 다른 웨어러블 디바이스보다 생산이 훨씬 간단해 2015년 5.7% 점유율이 예상된다.

아이웨어(eyewear)는 2015년 2.2% 점유율로 특정 산업의 기업 사용자들에게 자리잡을 것으로 예상된다.

이어웨어는 시장의 가장 적은 비중을 차지할 것으로 예상되는 가운데 이어폰이 오디오뿐만 아니라 건강과 피트니스 기능을 포함하는 방향으로 확장될 것이다.

셔츠, 양말, 모자 및 기타 제품에 컴퓨팅 파워를 내장하는 방식인 의류형(Clothing)은 2015년 0.4% 낮은 점유율이지만 가장 빠르게 성장할 것으로 예상되면서 2019년에는 아이웨어와 이어웨어 보다 높은 시장을 차지할 것으로 예상된다.

라이언 리스(Ryan Reith) IDC 디바이스 파트 총괄 연구원 이사는 “웨어러블 디바이스의 폭발적인 성장을 이끌었던 피트니스 밴드를 최근 스마트폰 OEM 업체들이 적은 비용으로 피트니스 밴드를 스마트폰과 함께 번들로 제공하기 시작하면서 피트니스 밴드의 가격은 일부 시장에서 큰 폭으로 하락하고 있다”고 말했다.

그는 “이 같은 이유로 웨어러블 시장 흐름은 보다 많은 기능을 제공하는 고가의 디바이스로 빠르게 이동하고 있다”며 “애플의 시장 진입은 상징적이지만 성공의 열쇠는 일반 소비자를 위한 매력적인 사용 사례를 창출하느냐에 달려있다”고 덧붙였다.

이 외에도 웨어러블 기기는 보안과 개인사생활 보호 등 안전한 서비스를 제공하는 것이 해결해야 할 과제로 남아있다. 또 예로 통신 프로토콜 등 여전히 표준이 확립되지 않은 분야가 있어 표준 합의가 이뤄져야 더 효율적 성장을 할 수 있을 것으로 기대된다.